電源供應(yīng)器、電源供應(yīng)系統(tǒng)以及電壓調(diào)整方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電源供應(yīng)器，特別涉及一種電源供應(yīng)器，其可補償電源供應(yīng)器與負載之間的電源導(dǎo)線所導(dǎo)致的電壓降，使得負載的輸入電壓維持在期望的電平。
【背景技術(shù)】
[0002]電源供應(yīng)器提供負載，例如主機板、手持式裝置等等，所需的電源。電源供應(yīng)器通過印刷電路板上的電源導(dǎo)線來提供電源給負載。而這些電源導(dǎo)線會形成一個等效的電阻-電感-電容(RLC)電路。當(dāng)電流流過此RLC等效電路時，會在電源導(dǎo)線上造成一電壓降，使得負載接收到的輸入電壓會發(fā)生誤差。流過此RLC等效電路的電流越大，在負載的輸入電壓上則具有越大的誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種電源供應(yīng)器。電源供應(yīng)器在正電壓輸出端與負電壓輸出端之間產(chǎn)生供電電壓。此電源供應(yīng)器包括脈寬調(diào)制信號產(chǎn)生器、功率轉(zhuǎn)換電路、第一誤差放大器、以及第二誤差放大器。脈寬調(diào)制信號產(chǎn)生器根據(jù)電壓誤差信號來產(chǎn)生至少一切換信號。功率轉(zhuǎn)換電路耦接正電壓輸出端與負電壓輸出端，且包括電感器。功率轉(zhuǎn)換電路根據(jù)至少切換信號來產(chǎn)生一切換電壓至電感器，以在正電壓輸出端與負電壓輸出端之間產(chǎn)生供應(yīng)電壓。第一誤差放大器具有接收參考電壓的正輸入端以及接收正電壓信號的負輸入端，用以檢測正電壓信號與參考電壓之間的差。第一誤差放大器的輸出端耦接第一節(jié)點。第二誤差放大器，具有接收負電壓信號的正輸入端以及接收接地電壓的負輸入端，用以檢測負電壓信號與接地電壓之間的差。第二誤差放大器的輸出端耦接第一節(jié)點。上述電壓誤差信號產(chǎn)生于第一節(jié)點上。脈寬調(diào)制信號產(chǎn)生器根據(jù)電壓誤差信號的改變來調(diào)制至少一切換信號的工作周期。
[0004]本發(fā)明還提供一種電源供應(yīng)系統(tǒng)，包括負載以及電源供應(yīng)器。負載具有正電壓輸入端以及負電壓輸入端。電源供應(yīng)器在正電壓輸出端與負電壓輸出端之間產(chǎn)生供電電壓。電源供應(yīng)器的正電壓輸出端以及負電壓輸出端分別耦接負載的正電壓輸入端以及負電壓輸入端。此電源供應(yīng)器包括脈寬調(diào)制信號產(chǎn)生器、功率轉(zhuǎn)換電路、第一誤差放大器、以及第二誤差放大器。脈寬調(diào)制信號產(chǎn)生器根據(jù)電壓誤差信號來產(chǎn)生至少一切換信號。功率轉(zhuǎn)換電路耦接正電壓輸出端與負電壓輸出端，且包括電感器。功率轉(zhuǎn)換電路根據(jù)至少一切換信號來產(chǎn)生一切換電壓至電感器，以在正電壓輸出端與負電壓輸出端之間產(chǎn)生供應(yīng)電壓。第一誤差放大器具有接收參考電壓的正輸入端以及接收正電壓信號的負輸入端，用以檢測正電壓信號與參考電壓之間的差。正電壓信號與負載的正電壓輸入端上的電壓相關(guān)聯(lián)。第一誤差放大器的輸出端耦接第一節(jié)點。第二誤差放大器具有接收負電壓信號的正輸入端以及接收接地電壓的負輸入端，用以檢測負電壓信號與接地電壓之間的差。負電壓信號與負載的負電壓輸入端上的電壓相關(guān)聯(lián)。第二誤差放大器的輸出端耦接第一節(jié)點。電壓誤差信號產(chǎn)生于第一節(jié)點上。脈寬調(diào)制信號產(chǎn)生器根據(jù)電壓誤差信號的改變來調(diào)制至少一切換信號的工作周期。
[0005]本發(fā)明提供一種電壓調(diào)整方法，用以調(diào)整電源供應(yīng)器根據(jù)至少一切換信號而在正電壓輸出端與負電壓輸出端之間所產(chǎn)生的供應(yīng)電壓。負載的正電壓輸入端以及負電壓輸入端分別耦接電源供應(yīng)器的正電壓輸出端以及負電壓輸出端。此電壓調(diào)整方法包括以下步驟:軟啟動電源供應(yīng)器，以產(chǎn)生供應(yīng)電壓；判斷負載是否為輕負載；當(dāng)判斷出負載非為輕負載時，電源供應(yīng)器進入連續(xù)導(dǎo)通模式；在連續(xù)導(dǎo)通模式下，判斷是否致能遠端檢測操作；在遠端檢測操作被致能期間，當(dāng)負載的負電壓輸入端上的電壓具有電壓降時，調(diào)整至少一切換信號的工作周期，藉以改變供應(yīng)電壓，以使負載的正電壓輸入端與負電壓輸入端之間的電壓差維持在既定電平。
【附圖說明】
[0006]圖1表不根據(jù)本發(fā)明一實施例的電源供應(yīng)系統(tǒng)。
[0007]圖2表示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的電源供應(yīng)系統(tǒng)。
[0008]圖3A表示由電源導(dǎo)線的寄生電容所導(dǎo)致負載的電壓輸入端上的電壓降。
[0009]圖3B表示根據(jù)本發(fā)明實施例，反應(yīng)于電壓降所進行的補償示意圖。
[0010]圖4表示根據(jù)本發(fā)明實施例的電壓調(diào)整方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0011]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉一優(yōu)選實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。
[0012]圖1表示根據(jù)本發(fā)明實施例的電源供應(yīng)系統(tǒng)。參閱圖1，電源供應(yīng)系統(tǒng)I包括電源供應(yīng)器10以及由電源供應(yīng)器I所供電的負載11。在此實施例中，負載11可以是主機板、顯示卡、USB、接收與發(fā)射器、無限功率傳輸系統(tǒng)、手持式裝置等等。電源供應(yīng)器10具有正電壓輸出端VOUTP以及負電壓輸出端V0UTN。電源供應(yīng)器10在正電壓輸出端VOUTP以及負電壓輸出端VOUTN之間產(chǎn)生供應(yīng)電壓Vsupply。負載11具有正電壓輸入端VINP以及負電壓輸入端VINN。在圖1中，電源導(dǎo)線12以及13配置在電源供應(yīng)器10與負載11之間配置在印刷電路板(printed circuit board,PCB)上，其中，電源導(dǎo)線12親接于電源供應(yīng)器10的正輸出端VOUTP與負載11的正輸入端VINP之間，而電源導(dǎo)線13耦接于電源供應(yīng)器10的負輸出端VOUTP與負載11的負輸入端VINN之間。供應(yīng)電壓Vsupply通過導(dǎo)線12與13傳送至負載11。在圖1中，以虛線表示的電阻器RTSP與RTSN分別表示電源導(dǎo)線12與13的寄生電阻。電源供應(yīng)器10更具有正電壓檢測端VDETP以及負電壓檢測端VDETN，分別耦接負載11的正電壓輸入端VINP以及負電壓輸入端VINN，用以檢測正電壓輸入端VINP和/或負電壓輸入端VINN上的電壓以判斷是否發(fā)生電壓降，且根據(jù)判斷結(jié)果來調(diào)整供應(yīng)電壓Vsupply,以補償電壓降。
[0013]圖2表示電源供應(yīng)器10以及負載11的電路架構(gòu)。在圖2中，以電阻器RL來表示負載11的等效電阻，且電流ILOAD為流經(jīng)電阻器RL的電流。電源供應(yīng)器10包括誤差放大電路20與21、脈寬調(diào)制信號產(chǎn)生器22、功率轉(zhuǎn)換電路23、判斷電路24、以及電流檢測電路25。電源供應(yīng)器10通過電源導(dǎo)線12與13傳送供應(yīng)電壓Vsupply至負載11。負載11的正電壓輸入端VINP與負電壓輸入端VINN之間具有電容器CL，用來維持住所接收到的供應(yīng)電壓Vsupply。在電源供應(yīng)器10中，誤差放大電路20包括誤差放大器200以及由電阻器RFBl與RFB2所組成的分壓器。組成分壓器的電阻器RFBl與RFB2串聯(lián)于正電壓檢測端VDETP與接地電壓GND之間。在負載11的正電壓輸入端端VINP上的電壓傳送至正電壓檢測端VDETP，且藉由電阻器RFBl與RFB2的分壓操作而在電阻器RFBl與RFB2之間的共同節(jié)點N210上產(chǎn)生正電壓信號VFBP。誤差放大器200的正輸入端(+)接收參考電壓VREF，且其負輸入端(_)耦接共同節(jié)點N200以接收正電壓信號VFBP。誤差放大器200執(zhí)行誤差檢測操作以檢測正電壓信號VFBP與參考電壓VFB之間的差。誤差放大器200的輸出端耦接節(jié)點N20。誤差放大電路21包括誤差放大器210以及由電阻器RFB3與RFB4所組成的分壓器。組成分壓器的電阻器RFB3與RFB4串聯(lián)于負電壓檢測端VDETN與接地電壓GND之間。在負載11的負電壓輸入端VINN上的電壓傳送至負電壓檢測端VDETN，且藉由電阻器RFB3與RFB4的分壓操作而在電阻器RFB3與RFB4之間的共同節(jié)點N210上產(chǎn)生負電壓信號VFBN。誤差放大器210的正輸入端⑴耦接共同節(jié)點N210以接收負電壓信號VFBN，且其負輸入端(_)耦接接地電壓GND。誤差放大器210執(zhí)行誤差檢測操作以檢測負電壓信號VFBN與接地電壓GND之間的差。誤差放大器210的輸出端耦接節(jié)點N20。根據(jù)誤差放大電路20與21的電路架構(gòu)與操作可得知，節(jié)點N20上的電壓誤差信號VERROR的電平可根據(jù)正電壓信號VFBP與參考電壓VREF之間的差而改變，也可根據(jù)負正電壓信號VFBN與接地電壓GND之間的差而改變。
[0014]脈寬調(diào)制信號產(chǎn)生器22包括比較器220、觸發(fā)器221、以及驅(qū)動器222。比較器220的正輸入端(+)接收電流檢測信號VCS，且